【126.1 同步通信與異步通信。】
既然芯片之間通信離不開“數據”和“時鐘”這兩種信號,那么是不是說,通信必須至少兩根線(雙線)以上?不是。單線也可以通信,繼續拿甲乙兩人的肢體通信做比喻,這一次只允許用一只“手”不許用“腳”,“手”繼續做數據信號,那么時鐘信號在哪?時鐘信號在甲乙兩人各自的“心跳”。用兩個人的“心跳”作為時鐘信號就有兩個時鐘節拍,初學者可能在這里會有疑惑,這兩人的“心跳”頻率可能不一致,時鐘節拍可能不同步,怎么能進行通信呢?說到這里,恰好通訊界有兩個專業的概念,一個是“同步通信”另一個是“異步通信”。像上一節講那種用腳的動作“踢一腳”作為時鐘信號,這個時鐘信號只有一個,對于通訊的甲乙雙方是實時“同步的”時鐘信號,因此這種通信叫做“同步通信”。而本節提到的用兩個人各自的“心跳”做時鐘信號,有兩個時鐘源,時鐘信號是“不同步的”,這種通信叫做“異步通信”。
【126.2 異步通信的原理。】
既然兩人各自的“心跳”不同步(異步),而且“心跳”是從甲乙兩人出生開始就一直持續存在不停跳動的,那么發送一個字節的數據是從什么時候開始到什么時候結束就必須事先有一個約定。他們是這樣約定的:
(1) 平時的待命狀態。甲是發送方,乙是接收方,平時待命沒有發送數據的時候,甲手的狀態一直是“松開”的(電平1)。
(2) 1個開始位與8個數據位。當甲要發送數據給乙的時候,第1個心跳甲先“握緊”(電平0)代表“開始位”,“開始位”用來通知乙方請做好接收數據的準備,然后第2個到第9個心跳甲依次靠手的狀態發送8個位的字節數據(數據位),乙方因為“甲的開始位”的存在已經做好了接收第2個心跳數據的準備,因此乙方能完全接收第2個心跳至第9個心跳的數據位的數據。
(3) 1個停止位。甲發送了第9個心跳的數據后,必須馬上恢復到待命的狀態“松開”(電平1),以便為下一次發送數據時能正確發送“開始位”,但是這個待命的狀態“松開”至少應該持續多長的時間呢?至少持續1個“心跳”的時間以上。這樣,雖然兩個人的“心跳”不同步并且頻率也不一樣,但是只要8個“心跳”的累加誤差不超過1個“心跳”的停止位時間,數據就肯定不會錯位。這個至少持續1個“心跳”的待命狀態就起到消除累加誤差的作用。
【126.3 異步的肢體通信的例子。】
“手”可以產生“兩種”狀態“握緊”和“松開”,甲發送數據給乙,乙每“心跳”一次就去判斷一次手的狀態,“握緊”代表二進制的0,“松開”代表二進制的1,這樣,如果他們之間想傳輸一個字節的十六進制數據0x59,只需把十六進制的數據0x59展開成二進制01011001,從右到左(從低位到高位)以“位”為單位挨個發送,過程如下:
平時手的狀態一直處于“松開”的待命狀態,直到手第一次出現“握緊”的狀態......
第一次“心跳”:手的狀態是“握緊”,開始位,通知乙作好接收即將過來的8個“心跳”數據位。
第二次“心跳”:手的狀態是“松開”,數據位bit0,記錄1。
第三次“心跳”:手的狀態是“握緊”,數據位bit1,記錄0。
第四次“心跳”:手的狀態是“握緊”,數據位bit2,記錄0。
第五次“心跳”:手的狀態是“松開”,數據位bit3,記錄1。
第六次“心跳”:手的狀態是“松開”,數據位bit4,記錄1。
第七次“心跳”:手的狀態是“握緊”,數據位bit5,記錄0。
第八次“心跳”:手的狀態是“松開”,數據位bit6,記錄1。
第九次“心跳”:手的狀態是“握緊”,數據位bit7,記錄0。
第十次“心跳”:手的狀態是“松開”,停止位,至少持續1個“心跳”的待命狀態。
現在把上述的“單線”(異步)的肢體通信過程翻譯成C語言代碼,甲發送數據的代碼如下:
sbit Hand\_DATA=P2^6; //手的數據線
void SendByte(unsiged char u8Data) //甲發送數據的發送函數
{
static unsigned char i;
Hand\_DATA=0; //開始位。0代表“握緊”
Delay(); //甲的心跳間隔時間
for(i=0;i<8;i++) //發送8個數據位
{
if(0==(u8Data&0x01)) //根據數據的每一位狀態,發送對應的位數據。
{
Hand\_DATA=0; //0代表“握緊”
}
else
{
Hand\_DATA=1; //1代表“松開”
}
Delay(); //甲的心跳間隔時間
u8Data=u8Data>>1; //右移一位,為即將發送下一位做準備
}
Hand\_DATA=1; //停止位。1代表“松開”
Delay(); //甲的心跳間隔時間
}
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- 第一節:我的價值觀
- 第二節:初學者的疑惑
- 第三節:單片機最重要的一個特性
- 第四節:平臺軟件和編譯器軟件的簡介
- 第五節:用Keil2軟件關閉,新建,打開一個工程的操作流程
- 第六節:把.c源代碼編譯成.hex機器碼的操作流程
- 第七節:本節預留
- 第八節:把.hex機器碼程序燒錄到單片機的操作流程
- 第九節:本節預留
- 第十節:程序從哪里開始,要到哪里去?
- 第十一節:一個在單片機上練習C語言的模板程序
- 第十二節:變量的定義和賦值
- 【TODO】第十三節:賦值語句的覆蓋性
- 【TODO】第十四節:二進制與字節單位,以及常用三種變量的取值范圍
- 【TODO】第十五節:二進制與十六進制
- 【TODO】第十六節:十進制與十六進制
- 【TODO】第十七節:加法運算的5種常用組合
- 【TODO】第十八節:連加、自加、自加簡寫、自加1
- 【TODO】第十九節:加法運算的溢出
- 【TODO】第二十節:隱藏中間變量為何物?
- 【TODO】第二十一節:減法運算的5種常用組合。
- 【TODO】第二十二節:連減、自減、自減簡寫、自減1
- 【TODO】第二十三節:減法溢出與假想借位
- 【TODO】第二十四節:借用unsigned long類型的中間變量可以減少溢出現象
- 【TODO】第二十五節:乘法運算中的5種常用組合
- 【TODO】第二十六節:連乘、自乘、自乘簡寫,溢出
- 【TODO】第二十七節:整除求商
- 【TODO】第二十八節:整除求余
- 【TODO】第二十九節:“先余后商”和“先商后余”提取數據某位,哪家強?
- 【TODO】第三十節:邏輯運算符的“與”運算
- 【TODO】第三十一節:邏輯運算符的“或”運算
- 【TODO】第三十二節:邏輯運算符的“異或”運算
- 【TODO】第三十三節:邏輯運算符的“按位取反”和“非”運算
- 【TODO】第三十四節:移位運算的左移
- 【TODO】第三十五節:移位運算的右移
- 【TODO】第三十六節:括號的強制功能---改變運算優先級
- 【TODO】第三十七節:單字節變量賦值給多字節變量的疑惑
- 【TODO】第三十八節:第二種解決“運算過程中意外溢出”的便捷方法
- 【TODO】第三十九節:if判斷語句以及常量變量的真假判斷
- 【TODO】第四十節:關系符的等于“==”和不等于“!=”
- 【TODO】第四十一節:關系符的大于“>”和大于等于“>=”
- 【TODO】第四十二節:關系符的小于“<”和小于等于“<=”
- 【TODO】第四十三節:關系符中的關系符:與“&&”,或“||”
- 【TODO】第四十四節:小括號改變判斷優先級
- 【TODO】第四十五節: 組合判斷if...else if...else
- 【TODO】第四十六節: 一維數組
- 【TODO】第四十七節: 二維數組
- 【TODO】第四十八節: while循環語句
- 【TODO】第四十九節: 循環語句do while和for
- 【TODO】第五十節: 循環體內的continue和break語句
- 【TODO】第五十一節: for和while的循環嵌套
- 【TODO】第五十二節: 支撐程序框架的switch語句
- 【TODO】第五十三節: 使用函數的三要素和執行順序
- 【TODO】第五十四節: 從全局變量和局部變量中感悟“棧”為何物
- 【TODO】第五十五節: 函數的作用和四種常見書寫類型
- 【TODO】第五十六節: return在函數中的作用以及四個容易被忽略的功能
- 【TODO】第五十七節: static的重要作用
- 【TODO】第五十八節: const(./book/或code)在定義數據時的作用
- 【TODO】第五十九節: 全局“一鍵替換”功能的#define
- 【TODO】第六十節: 指針在變量(./book/或常量)中的基礎知識
- 【TODO】第六十一節: 指針的中轉站作用,地址自加法,地址偏移法
- 【TODO】第六十二節: 指針,大小端,化整為零,化零為整
- 【TODO】第六十三節: 指針“化整為零”和“化零為整”的“靈活”應用
- 【TODO】第六十四節: 指針讓函數具備了多個相當于return的輸出口
- 【TODO】第六十五節: 指針作為數組在函數中的入口作用
- 【TODO】第六十六節: 指針作為數組在函數中的出口作用
- 【TODO】第六十七節: 指針作為數組在函數中既“入口”又“出口”的作用
- 【TODO】第六十八節: 為函數接口指針“定向”的const關鍵詞
- 【TODO】第六十九節: 宏函數sizeof(./book/)
- 【TODO】第七十節: “萬能數組”的結構體
- 【TODO】第七十一節: 結構體的內存和賦值
- 【TODO】第七十二節: 結構體的指針
- 【TODO】第七十三節: 結構體數據的傳輸存儲和還原
- 【TODO】第七十四節: 結構體指針在函數接口處的頻繁應用
- 【TODO】第七十五節: 指針的名義(例:一維指針操作二維數組)
- 【TODO】第七十六節: 二維數組的指針
- 【TODO】第七十七節: 指針唯一的“單向輸出”通道return
- 【TODO】第七十八節: typedef和#define和enum
- 【TODO】第七十九節: 各種變量常量的命名規范
- 【TODO】第八十節: 單片機IO口驅動LED
- 【TODO】第八十一節: 時間和速度的起源(指令周期和晶振頻率)
- 【TODO】第八十二節: Delay“阻塞”延時控制LED閃爍
- 【TODO】第八十三節: 累計主循環的“非阻塞”延時控制LED閃爍
- 【TODO】第八十四節: 中斷與中斷函數
- 【TODO】第八十五節: 定時中斷的寄存器配置
- 【TODO】第八十六節: 定時中斷的“非阻塞”延時控制LED閃爍
- 【TODO】第八十七節: 一個定時中斷產生N個軟件定時器
- 【TODO】第八十八節: 兩大核心框架理論(四區一線,switch外加定時中斷)
- 【TODO】第八十九節: 跑馬燈的三種境界
- 【TODO】第九十節: 多任務并行處理兩路跑馬燈
- 【TODO】第九十一節: 蜂鳴器的“非阻塞”驅動
- 【TODO】第九十二節: 獨立按鍵的四大要素(自鎖,消抖,非阻塞,清零式濾波)
- 【TODO】第九十三節: 獨立按鍵鼠標式的單擊與雙擊
- 【TODO】第九十四節: 兩個獨立按鍵構成的組合按鍵
- 【TODO】第九十五節: 兩個獨立按鍵的“電腦鍵盤式”組合按鍵
- 【TODO】第九十六節: 獨立按鍵“一鍵兩用”的短按與長按
- 【TODO】第九十七節: 獨立按鍵按住不松手的連續均勻觸發
- 【TODO】第九十八節: 獨立按鍵按住不松手的“先加速后勻速”的觸發
- 【TODO】第九十九節: “行列掃描式”矩陣按鍵的單個觸發(原始版)
- 【TODO】第一百節: “行列掃描式”矩陣按鍵的單個觸發(優化版)
- 【TODO】第一百零一節: 矩陣按鍵鼠標式的單擊與雙擊
- 【TODO】第一百零二節: 兩個“任意行輸入”矩陣按鍵的“有序”組合觸發
- 【TODO】第一百零三節: 兩個“任意行輸入”矩陣按鍵的“無序”組合觸發
- 【TODO】第一百零四節: 矩陣按鍵“一鍵兩用”的短按與長按
- 【TODO】第一百零五節: 矩陣按鍵按住不松手的連續均勻觸發
- 【TODO】第一百零六節: 矩陣按鍵按住不松手的“先加速后勻速”觸發
- 【TODO】第一百零七節: 開關感應器的識別與軟件濾波
- 【TODO】第一百零八節: 按鍵控制跑馬燈的啟動和暫停和停止
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- 【TODO】第一百一十九節: 一個完整的人機界面的程序框架的脈絡
- 【TODO】第一百二十節: 按鍵切換窗口切換局部來設置參數
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- 【TODO】第一百二十二節: 利用定時中斷做的“時分秒”數顯時鐘
- 【TODO】第一百二十三節: 一種能省去一個lock自鎖變量的按鍵驅動程序
- 【TODO】第一百二十四節: 數顯儀表盤顯示“速度、方向、計數器”的跑馬燈
- 【TODO】第一百二十五節: “雙線”的肢體接觸通信
- 【TODO】第一百二十六節: “單線”的肢體接觸通信
- 【TODO】第一百二十七節: 單片機串口接收數據的機制
- 【TODO】第一百二十八節: 接收“固定協議”的串口程序框架
- 【TODO】第一百二十九節: 接收帶“動態密匙”與“累加和”校驗數據的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十節: 接收帶“動態密匙”與“異或”校驗數據的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十一節: 靈活切換各種不同大小“接收內存”的串口程序框架
- 【TODO】第一百三十二節:“轉發、透傳、多種協議并存”的雙緩存串口程序框架
- 【TODO】第一百三十三節:常用的三種串口發送函數
- 【TODO】第一百三十四節:“應用層半雙工”雙機串口通訊的程序框架